إجراء لدراسة تأثير الغذاء المطول تقييد على الهيروين المفضل في الجرذان متقشف

الهدف العام من هذا الإجراء هو دراسة تأثيرات التدخلات البيئية، مثل التقييد الغذائي المزمن، على الانتكاس في السعي وراء الهيروين لدى الجرذان المختبرية في ظروف الانسحاب. ويتم تحقيق ذلك أولاً عن طريق إدخال قسطرة وريدية جراحياً في الوريد الوداجي للجرذ للسماح بالتنظيم الذاتي للهيروين بعد فترة تعافٍ. ثم يتم تدريب الجرذان على التنظيم الذاتي للهيروين في غرف التكيف الإجرائي لمدة 10 أيام.

تتمثل الخطوة التالية من الإجراء في مرحلة الامتناع، حيث تُنقل الجرذان إلى مرفق الحيوانات وتخضع لفترة من الوصول المقيد أو غير المقيد إلى الطعام. وأخيرًا، تُعاد الجرذان إلى غرف الإشراط الإجرائي لإجراء اختبار البحث عن الهيروين، حيث تؤدي الاستجابات على الرافعة المعطلة للهيروين إلى تفعيل إشارة، وهي ضوء ونغمة، في ظل غياب تقديم الهيروين. وفي نهاية المطاف، ستظهر الجرذان التي تعرضت لتقييد غذائي مزمن ولديها تاريخ من الإدارة الذاتية للهيروين زيادة قوية في البحث عن الهيروين في ظل ظروف الانسحاب، وذلك نتيجة لإعادة التعرض لبيئة تعاطي العقار والإشارات المرتبطة به.

تتمثل الميزة الرئيسية لهذه التقنية مقارنة بالطرق الحالية، مثل إجراء إعادة التثبيت، في غياب الانطفاء الإجرائي الصريح، وهو أمر لا يُلاحظ في الحالة البشرية. علاوة على ذلك، فإن استخدام التدخلات المزمنة مقابل الحادة يتيح صلاحية بناء أكبر فيما يتعلق بالحالة البشرية. يمكن لهذه الطريقة أن تساعد في الإجابة على أسئلة رئيسية في مجال الإدمان على المخدرات، مثل الآليات العصبية المشتركة التي تكمن وراء سلوكيات البحث عن المخدرات والأطعمة.

يتم تحضير القثاطير بكميات كبيرة وتعقيمها بجهاز التعقيم البخاري (autoclave) لاستخدامها على مدى فترة زمنية طويلة. ولصناعة القثطرة، يتم أولاً قص الأنابيب المرنة إلى قطع بطول 12 centimeter. استخدم عود أسنان أو إبرة قياس 18 gauge لوضع قطرة صغيرة من السيليكون حول القثطرة على بُعد ثلاثة centimeters من الطرف.

اترك السيليكون ليجف لمدة 24 ساعة قبل التعقيم بالأتوكلاف، ثم قم بثني الأنبوب الطويل للقُنَيّة الخماسية (five up cannula)، والتي ستعمل كموصل بزاوية قائمة بالنسبة للقاعدة البلاستيكية قبل التعقيم بالأتوكلاف. ولتجميع القساطر في يوم الجراحة، ادفع الجانب الطويل من أنبوب scholastic فوق الأنبوب المعدني المثني للقُنَيّة الخماسية وصولاً إلى منتصف المسافة تقريباً نحو القاعدة البلاستيكية. قم بتوصيل أنبوب القُنَيّة الخماسية عبر أنابيب tigon وإبرة قياس 22 gauge مُدمجة بمحقنة سعة 1 مل مليئة بمحلول ملحي معقم.

قم بدفق المحلول الملحي عبر القسطرة لضمان تدفق غير مسدود. وللبدء، يتم تخدير الحيوان قبل حلاقة وتنظيف المنطقة الموجودة على الكتف الأيمن والرأس باستخدام الكحول ومطهر جراحي. وبعد وضع الجل على العينين لمنع جفافهما، يتم حقن البنسلين والمحلول الملحي للوقاية من العدوى والجفاف.

استخدم التقنيات القياسية لكشف الوريد الوداجي الخارجي بمجرد عزله عن الأنسجة المحيطة. أدخل ملقطاً منحنيًا أسفل الوريد لإبقائه مرفوعًا ومشدودًا قليلاً. قم بإجراء قطع صغير على شكل حرف V في الوريد وثبّت القطع مفتوحًا.

باستخدام موسع للأوعية، قم بدفع الطرف القصير للقسطرة الذي يبلغ طوله ثلاثة سنتيمترات داخل الوريد باتجاه القلب حتى تصل القطرة السيليكونية إلى نقطة الشق. قم بربط القسطرة بالوريد باستخدام ثلاث غرز جراحية، واحدة في أقصى نقطة ذيلية ممكنة، وثانية مباشرة في الجهة الرأسية للقطرة السيليكونية، والثالثة في أقصى نقطة رأسية ممكنة.

مرر المحلول الملحي عبر القسطرة للتأكد من أنها لا تزال غير مسدودة وأن الغرز ليست مشدودة للغاية. بعد ذلك، ضع الجرذ على الجانب البطني. قم بإجراء شق في الرأس وأدخل ملقطاً جراحياً لفصل الجلد عن الأنسجة الكامنة تحته وإنشاء جيب تحت جلدي.

وجه الملقط الشرياني تحت الجلد باتجاه الفتحة الموجودة على الكتفين حيث تم إدخال القسطرة. قم بقطع النسيج الضام وتثبيت القسطرة بإحكام عند أكثر نقطة أنفية أسفل قاعدة الـ five up. افصل الـ five up ومرر الطرف الطويل من القسطرة تحت الجلد وإلى الخارج عبر الشق الموجود في الجزء العلوي من الرأس.

استخدم مقصاً لقطع القسطرة أسفل نقطة تثبيت الملقط الدموي، ثم أعد توصيل الطرف الطويل بـ five up. اسحب القسطرة على طول العمود المعدني لـ five up وصولاً إلى القاعدة البلاستيكية، ومرر محلولاً ملحياً للتأكد من التدفق الحر. بعد إغلاق الجروح بالغرز الجراحية، ضع الجرذ في جهاز التوجيه المجسم (stereotaxic apparatus).

بمجرد أن تصبح الجمجمة المكشوفة نظيفة وجافة، استخدم ريشة مثقاب يدوي لحفر أربعة إلى خمسة ثقوب في السطح. بعد ذلك، أدخل براغي آلية في الثقوب لتعمل كدعامة لغطاء الرأس. ضع الوصلة العلوية الخماسية بين البراغي، ثم أدخل الطول الزائد من القسطرة في الجيب تحت الجلدي الذي تم إنشاؤه مسبقاً.

أخيراً، استخدم الأسمنت السني لتثبيت الأقطاب الخمسة في الجزء العلوي من الجمجمة. قم بإخراج الجرذ من جهاز التوجيه المجسم (stereotaxic apparatus) بعد جفاف الأسمنت تماماً، وراقبه حتى يتعافى بشكل كامل. يتم إيواء الجرذان بشكل فردي في غرف التكييف الإجرائي (operant conditioning chambers).

توضع داخل حجيرات عازلة للصوت ومجهزة بمروحة. ثمة رافعتان قابلتان للسحب مثبتتان على ارتفاع تسعة سنتيمترات فوق أرضية الجدار الجانبي الأيمن، مع وجود مصباح إشارة فوق كل رافعة. كما وُضعت وحدة نغمات فوق الرافعة النشطة، ومصباح إضاءة داخلي أحمر في الجزء العلوي المركزي من الجدار الجانبي الأيسر.

يتوفر الغذاء والماء بشكل حر (ad libitum). يتم توصيل مضخة الدواء بالقسطرة عبر وصلة دوارة للسوائل وأنبوب tigon محمي بزمبرك معدني. يبدأ الإعطاء الذاتي للهيروين بعد التعافي من الجراحة وفترة تعود تستمر لمدة 24 ساعة.

للبدء، قم بغسل القثطرة بمحلول هيبارين جنتاميسين. بعد ذلك، قم بتوصيل الموصل العلوي الخامس بأنبوب Tigon وثبّت الزنبرك المعدني. ابدأ كل جلسة عند بداية المرحلة المظلمة بتمديد الروافع النشطة وغير النشطة، بالإضافة إلى إضاءة ضوء الغرفة وتفعيل مجمع نغمة ضوء Q.

يُسمح للجرذان بالإدارة الذاتية للهيروين لمدة 30 ثانية على مدار 10 أيام، وذلك خلال ثلاث جلسات مدة كل منها ثلاث ساعات تفصل بينها فترات زمنية مدتها ثلاث ساعات. تؤدي الاستجابات على الرافعة النشطة إلى تفعيل مضخة الدواء وبدء فترة مهلة مدتها 22 ثانية يتم خلالها إطفاء ضوء الغرفة، وتفعيل مجمع نغمة ضوء Q الموجود فوق الرافعة النشطة. يتم تسجيل الاستجابات على الرافعة غير النشطة، ولكن ليس لها أي نتائج قابلة للبرمجة.

بعد الانتهاء من تدريب الإدارة الذاتية، انقل الجرذان من غرف التكييف الإجرائي وقم بإيوائها بشكل فردي في منشأة الحيوانات مع توفير وصول غير مقيد إلى الغذاء والماء. وفي اليوم التالي المخصص لغسل الدواء، قلل كمية الغذاء للمجموعة المقيدة غذائياً لبدء فترة الامتناع، مع الحفاظ على وصول غير مقيد للغذاء في المجموعة الشبعانة. قم بإجراء اختبار البحث عن الدواء في صباح فترة الامتناع.

في اليوم 14، أعد الجرذان إلى غرف الإشراط الإجرائي وقم بتثبيتها بالزنبرك المعدني. اسمح بجلسة مدتها ساعة واحدة أو ثلاث ساعات، تكون خلالها عواقب الاستجابات للرافعة النشطة وغير النشطة مماثلة لعواقب تدريب الإدارة الذاتية، باستثناء توفر العقار. وتُظهر هذه النتائج أن أوزان الجسم تظل مستقرة طوال فترة تعاطي الهيروين.

التدريب على الإدارة الذاتية خلال فترة الامتناع، تزداد أوزان الفئران التي لديها وصول غير مقيد للعلف، بينما تنخفض أوزان الفئران التي تخضع لتقييد غذائي بنسبة تتراوح تقريبًا بين 10 إلى 15%. وكما هو موضح هنا، زادت عمليات الحقن والاستجابات للرافعة النشطة على مدار أيام التدريب، في حين لم تزد الاستجابات للرافعة غير النشطة. وبعد فترة الامتناع، ازدادت الاستجابة للرافعة النشطة لدى الفئران المقيدة غذائيًا بشكل ملحوظ مقارنة بالفئران الشبعة، بينما ظلت الاستجابة للرافعة غير النشطة في حدها الأدنى ومتشابهة بين المجموعات عقب هذا الإجراء.

يمكن استخدام طرق أخرى مثل الحقن داخل الجمجمة، والدياليز الدقيق، واللطخة الغربية، والتقنيات الكيميائية النسيجية المناعية لاستهداف أنظمة كيميائية عصبية وداروائية محددة. بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يكون لديك فهم واضح لكيفية زرع قسطرة وريدية جراحياً في الوريد الوداجي للجرذ، بالإضافة إلى كيفية إجراء عملية الإدارة الذاتية للهيروين في غرف التكييف التشغيلي القياسية.